Master1 ou Master2: Méthodes de reconstruction pour l’imagerie C13 hyperpolarisée

Contexte:  

L’imagerie spectroscopique par Résonance Magnétique du C13 hyperpolarisé, est une technique d’imagerie métabolique qui démontre étude après étude un potentiel unique d’investigation invasif a minima du métabolisme cellulaire. Cette technique ne souffre pas des problèmes liés aux faibles rapports signal sur bruit rencontrés en imagerie RMN métabolique ‘standard’ (c’est à dire sans hyperpolarisation) car les niveaux de polarisation obtenus sont supérieurs de plusieurs ordre de grandeurs (>4) aux niveaux de polarisation à l’équilibre thermique. Cependant, elle nécessite une acquisition rapide afin de mesurer l’ensemble des informations métaboliques pendant la durée de l’état d’hyperpolarisation qui est de l’ordre de 1 min. Ainsi des stratégies d’acquisition rapide des données spatiales et spectrales doivent être mises en œuvre [1,2]. Ces stratégies d’acquisition sont déterminées en conjonction avec les méthodes de reconstruction de l’information spatiale/spectrale qu’on leur associera. Dans ce projet, il s’agit de mettre en place des méthodes de reconstruction des données, adaptées à une acquisition d’imagerie spectroscopique avec balayage spiral, en s’appuyant sur l’état de l’art et  sur les méthodes et logiciels existants pour l’imagerie rapide et la quantification spectroscopique.

 

Objectifs:

- Evaluer différentes méthodes de reconstruction de l’image à partir d’échantillonnage non cartésien, ettout particulièrement le balayage spiral ;

- Développer la reconstruction des données spectroscopiques à partir de la connaissance a priori du spectre1D

 

Les développements réalisés au cours de ce stage se feront sur signaux simulés et données réelles acquises in vitro. Le dimensionnement du stage peut s'adapter à un stage de master 1.

Compétences et qualités requises :

Traitement du signal, Analyse de Fourier, maitrise d’outils de programmation (Matlab, …), traitement d’image, la connaissance de l’IRM serait un atout mais n’est pas indispensable, autonome, dynamique, bon niveau en anglais.

Collaboration

Le stage sera effectué en collaboration entre l’équipe 5 de Creatis et la plateforme AgroResonance de l’INRA (Theix, 63). Le travail quotidien sera réalisé à Creatis ; quelques déplacements à Theix sont à prévoir.

Hélène Ratiney  helene.ratiney@creatis.insa-lyon.fr / Creatis Equipe 5

Guilhem Pages guilhem.pages@inra.fr / AgroResonance

Références bibliographiques :

  1. Wiesinger et al., “IDEAL Spiral CSI for Dynamic Metabolic MR Imaging of Hyperpolarized [1-13C]Pyruvate”, Magn. Reson. Med., 68:8-16 (2012)
  2. Karkouri et al, « Time Samples Selection in Spiral Acquisition for Sparse Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging », IEEE International Conference on Image Processing, ICIP. Beijing, China, p. 4128-131, 2017.